The present invention relates to a piezoelectric micro displacement compensation pneumatic precision positioning mechanism is composed of a cylinder, a piezoelectric ceramic displacement amplification mechanism, second block, a first slider, a guide rail 7, grating ruler 9, glass grating reading head, the first grating sensor second reading head, a workbench and a cylinder and working table the first connector, second connector, the cylinder and the piezoelectric displacement amplification mechanism and the first slider fourth connector, fourth connector and the first grating reading head sixth connecting piece, piezoelectric ceramic displacement amplification mechanism of the displacement output shaft and the second slider fifth connections, fifth connections and second grating the sensor reading head seventh connecting piece, rail and table third connecting piece. The positioning mechanism of the invention realizes the micro displacement compensation of the output displacement of the cylinder by means of the micro displacement of the piezoelectric ceramic, and realizes the large stroke and high precision positioning.
【技术实现步骤摘要】
一种压电微位移补偿的气动精密定位机构
本专利技术涉及一种气动精密定位机构,特别是涉及一种压电微位移补偿的气动精密定位机构。
技术介绍
气动系统因其成本低廉、节能、响应速度快、元件结构简单、工作效率高、使用和维修方便、功率重量比高、抗干扰性强,便于集中供气和无污染等一系列优点,在机械、运输、化工、冶金、采矿、微电子、生物工程、食品、纺织、医药以及军事等工业部门等工业部门得到了广泛的应用。传统气动系统采用机械定位和节流阀调速的方式,经常无法满足许多设备的自动控制要求。而采用电-气比例或伺服控制系统能非常方便地实现多点无级定位(柔性定位)和无级调速,仅需改变控制程序就能实现定位位置的改变,大幅度降低气缸的动作时间,缩短工序节拍,提高生产率。但由于空气具有较大的压缩性、阀口流量的非线性和气缸活塞存在较大摩擦力等原因,导致了气动伺服的强非线性和低刚度、气压传播速度慢,从而导致大的时间滞后、大的摩擦力而带来的死区以及系统参数易受环境影响等,使得气动系统难于实现精密的位置控制,且稳定性较差,严重限制了气动定位系统在微纳光刻加工、精密电子产品的自动化装配及快速精密加工机床等领域中的应用。因此,围绕着如何实现气动系统的快速高精度定位这一问题,国内外专家进行了很多研究与探索。目前为止,对气动定位精度进行改进的研究共分为四类:①数学模型的研究;②控制方法的研究;③新型控制元件的研究;④新形式的气动执行器的研究。虽然做了很多研究,但定位精度始终突破不了微米级,仍实现不了大行程的精密定位。
技术实现思路
针对现有气动定位系统定位精度差不能满足精密机械工程的应用需求,本专利技术结合压电陶 ...
【技术保护点】
一种压电微位移补偿的气动精密定位机构,包括工作台(16),其特征在于:在所述工作台(16)上一端通过第一连接件(14)和第二连接件(15)支撑设置有气缸(1),在所述工作台(16)上另一端通过第三连接件(8)支撑设置导轨(7),在所述第三连接件(8)上的凹槽内设置有光栅传感器的玻璃尺(9),在所述导轨(7)上设置有第二滑块(6)和第一滑块(4),在所述第一滑块(4)的上方设置压电陶瓷位移放大机构(3),所述气缸(1)的活塞杆与压电陶瓷位移放大机构(3)通过第四连接件(2)串联在一起,所述压电陶瓷位移放大机构(3)的位移输出轴(3‑10)与所述第二滑块(6)之间通过第五连接件(5)连接,光栅传感器的第一读数头(13)通过第六连接件(12)和第四连接件(2)与气缸(1)的活塞杆连接,以此来测量气缸(1)相对工作台(16)的位移输出,光栅传感器的第二读数头(11)通过第七连接件(10)、第五连接件(5)与压电陶瓷位移放大机构(3)的位移输出轴(3‑10)连接,以此来测量压电陶瓷位移放大器的位移输出轴(3‑10)相对工作台(16)的位移输出,即气动精密定位机构的整体位移。
【技术特征摘要】
1.一种压电微位移补偿的气动精密定位机构,包括工作台(16),其特征在于:在所述工作台(16)上一端通过第一连接件(14)和第二连接件(15)支撑设置有气缸(1),在所述工作台(16)上另一端通过第三连接件(8)支撑设置导轨(7),在所述第三连接件(8)上的凹槽内设置有光栅传感器的玻璃尺(9),在所述导轨(7)上设置有第二滑块(6)和第一滑块(4),在所述第一滑块(4)的上方设置压电陶瓷位移放大机构(3),所述气缸(1)的活塞杆与压电陶瓷位移放大机构(3)通过第四连接件(2)串联在一起,所述压电陶瓷位移放大机构(3)的位移输出轴(3-10)与所述第二滑块(6)之间通过第五连接件(5)连接,光栅传感器的第一读数头(13)通过第六连接件(12)和第四连接件(2)与气缸(1)的活塞杆连接,以此来测量气缸(1)相对工作台(16)的位移输出,光栅传感器的第二读数头(11)通过第七连接件(10)、第五连接件(5)与压电陶瓷位移放大机构(3)的位移输出轴(3-10)连接,以此来测量压电陶瓷位移放大器的位移输出轴(3-10)相对工作台(16)的位移输出,即气动精密定位机构的整体位移。2.根据权利要求1所述一种压电微位移补偿的气动精密定位机构,其特征在于:所述压电陶瓷位移放大机构...
【专利技术属性】
技术研发人员:许有熊,朱松青,周浩,刘娣,郝飞,
申请(专利权)人:南京工程学院,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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